Bald Mikro-Brennstoffzellen als Akku-Ersatz in Handys?

Dreidimensionaler Aufbau soll Durchbruch bringen

Das regelmäßige Laden der Akkus von Mobiltelefonen, Notebooks und anderen tragbaren Geräten könnte in der Zukunft überflüssig werden. STMicroelectronics teilte mit, dass eines seiner Forschungsteams Fortschritte bei der Entwicklung kleinster Brennstoffzellen erzielt hat. Die Brennstoffzellen seien klein genug für den Einbau in ein Handy und dennoch leistungsfähig genug, um die gesamte Energie zur Versorgung des Telefons erzeugen zu können.

Artikel veröffentlicht am ,

"Durch die Verwendung von Brennstoffzellen an Stelle von Akkus würden Handys leichter und benutzerfreundlicher, da sie einfach mit neuem Brennstoff betankt werden könnten, wann immer es erforderlich ist", sagte Dr. Salvo Coffa, Leiter des Corporate Technology R&D (Research und Development) Teams, das auf dem Gebiet der Mikro-Brennstoffzellen-Technologie forscht. "Überdies ergäben sich gravierende Vorteile für die Umwelt, denn der Brennstoff kann aus nachhaltigen organischen Quellen gewonnen werden und als Nebenprodukt entsteht neben Wasser eine deutlich geringere Menge Kohlendioxid als bei der Verbrennung fossiler Treibstoffe."

Stellenmarkt
  1. Systemadministrator/-in / Desktop Engineer (m/w/d)
    Robert Koch-Institut, Berlin-Mitte
  2. People Competence Manager (m/w/d)
    Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Nürnberg
Detailsuche

Die Funktion einer Brennstoffzelle beruht auf einer chemischen Wechselwirkung zwischen Wasserstoff und Sauerstoff, bei der Wasser, Wärme und elektrische Energie frei wird. Eine Brennstoffzelle besteht in der Regel aus einem Elektrodenpaar (Anode und Katode). Beide sind durch eine Membran getrennt, die für Protonen (Wasserstoff-Ionen) durchlässig ist, aber von Elektronen nicht passiert werden kann. Katalysatoren wie zum Beispiel Platin werden zum Verstärken der Reaktion genutzt, damit mehr elektrische Energie erzeugt wird.

Mikrokanal, umgeben von nanoporöser Siliziumschicht mit sehr großer Oberfläche
Mikrokanal, umgeben von nanoporöser Siliziumschicht mit sehr großer Oberfläche

Das Hauptproblem bei der Verwendung der Brennstoffzellen-Technik in Mobiltelefonen besteht darin, dass die Energiequelle (gleich ob Akku oder Brennstoffzelle) bei einer Spannung von 3,6 Volt einen Strom von etwa 300 Milliampere (mA) liefern muss, dabei aber ein Volumen von ca. 12 Kubikzentimetern nicht überschreiten darf. Der Ausgangsstrom einer Brennstoffzelle steht jedoch in direktem Verhältnis zur Berührungsfläche zwischen Elektroden und Membran. Um also mit konventioneller Brennstoffzellen-Technologie einen Ausgangsstrom von 300 mA zu erzielen, wäre eine Fläche von etwa 60 Quadratzentimetern nötig - wesentlich mehr als in einem Mobiltelefon mit normalen Ausmaßen untergebracht werden kann.

ST hat nun einen Teilschritt zur Überwindung dieses Problems gemacht und neue Techniken entwickelt, die die Brennstoffzelle als dreidimensionale Struktur implementiert. Tausende Mikrokanäle maximieren dabei die Kontaktfläche zwischen den Gasen, den Katalysatoren und den Elektroden.

Dem Forscherteam bei ST gelang außerdem die Herstellung einer speziellen nanoporösen Schicht aus Silizium mit Millionen von Poren, die jeweils einen Durchmesser von wenigen Nanometern haben. Dieser äußerst geringe Porendurchmesser verhelfe der Schicht zu einer sehr großen wirksamen Oberfläche, wodurch die Effizienz der Katalyse erhöht wird. Gemeinsam mit der Universität Neapel entwickelt man neue Membranen mit hoher Protonen-Durchlässigkeit, die noch dazu preisgünstiger seien als die heute kommerziell angebotenen Membran-Werkstoffe.

Die Arbeit von ST im Bereich der Mikro-Brennstoffzellen wird teils durch ein nationales Forschungsprojekt unterstützt, dessen Ziel die Entwicklung kleiner Brennstoffzellen für tragbare elektronische Geräte ist und an dem sich außerdem mehrere weitere italienische Institutionen (CNR-IMM, CNR-ITAE, CNR-ITS und die Pirelli-Laboratorien) beteiligen. ST leitet und koordiniert in diesem Vorhaben die Aktivitäten im Zusammenhang mit der Herstellung und Integration von Mikro-Brennstoffzellen.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Elon Musk
Tesla Model S bekommt ausschließlich Knight-Rider-Lenkrad

Elon Musk hat klargestellt, dass es für das Model S und das Model X kein normales Lenkrad mehr geben wird. Das D-förmige Lenkrad ist Pflicht.

Elon Musk: Tesla Model S bekommt ausschließlich Knight-Rider-Lenkrad
Artikel
  1. Loongson 3A5000: Chinesische Quadcore-CPU mit eigenem Befehlssatz
    Loongson 3A5000
    Chinesische Quadcore-CPU mit eigenem Befehlssatz

    50 Prozent schneller als der Vorgänger-Chip und dabei sparsamer: Der 3A5000 mit LoongArch-Technik stellt einen wichtigen Umbruch dar.

  2. Probefahrt mit EQS: Mercedes schüttelt Tesla ab, aber nicht die Klimakrise
    Probefahrt mit EQS
    Mercedes schüttelt Tesla ab, aber nicht die Klimakrise

    Der neue EQS von Mercedes-Benz widerlegt die Argumente vieler Elektroauto-Gegner. Auch die Komforttüren gefallen uns.
    Ein Bericht von Friedhelm Greis

  3. Förderprogramm: Bund will Fachkräfte für Akkuindustrie ausbilden lassen
    Förderprogramm
    Bund will Fachkräfte für Akkuindustrie ausbilden lassen

    Die Aus- und Weiterbildung für Fachleute im Bereich Akkuproduktion und -entwicklung wird mit 40 Millionen Euro aus der Staatskasse gefördert.

Mr. Motzer 17. Jun 2004

Was blabert ihr da alle für nen Käse zusammen... Nokia hate einen Wasserstoff Headset...

rector 11. Sep 2003

Wenn sowas aus nem Forschungslabor dringt muß man wohl eh damit rechnen mit nicht vor...

RATM 11. Sep 2003

Hmm...ideal fuer Laptops und Programmierer. Da gibt es dann wohl eine Kaffemaschine als...

IchiBan 11. Sep 2003

ey kind hast du schlechte laune?!!!!??

banzai 11. Sep 2003

Nur wenn man sechs davon zu nem Würfel zusammenstellt ;-)



Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Schnäppchen • 30% Rabatt auf Amazon Warehouse • ASUS TUF VG279QM 280 Hz 306,22€ • Fractal Design Meshify C Mini 69,90€ • Acer Nitro XF243Y 165Hz OC ab 169€ • Samsung C24RG54FQR 125€ • EA-Promo bei Gamesplanet • Alternate (u. a. Fractal Design Define S2 106,89€) • Roccat Horde Aimo 49€ [Werbung]
    •  /